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Kräfte an fallendem/springendem Auto
 
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Gast






Beitrag Gast Verfasst am: 26. Sep 2004 18:18    Titel: Kräfte an fallendem/springendem Auto Antworten mit Zitat

Hab mir grad ein Probelem überlegt, doch hänge ich schon bei den einfachsten Grundüberlegungen. Wär´ nett, wenn ihr helfen könntet.

Zitat:
Ein Auto stringt über einen Graben. Würde dann das Rad aufgrund geringerer Massenträgheit früher als das Auto in einer Wurf ähnlich Funktionskurve zu Boden fallen wollen und daraus resultierend über den Stoßdämpfer am Auto ziehen, was zu einem negativen Spannungsanstieg am Stoßdämpfer führen würde?


Ich denke ja, jedoch findet die Massenträgheit keinerlei Berücksichtigung in der Formel des schrägen bzw. waagerechten Wurfs. Außerdem: Wie verhält es sich mit dem Luftwiderstand? Das Auto hätte durch seine größere Unterbodenfläche A einen größeren Luftwiderstand als das Rad, da dieses zudem aerodynamischer ist. Jedoch berechnet sich der Auftrieb wenn ich nicht falsch liege, aus der, von dem Körper, verdrängten Luft. Also Volumen des Körpers * Dichte der Luft * Gravitationskonstante = Auftriebskraft. Aber fällt nun der Luftwiderstand prozentual beim Auto oder beim Rad mehr ins Gewicht, da das Volumen des Autos zwar größer ist, aber dem entgegen auch dessen Gewichtskraft.
Ich hab mir da schon den Kopf zerbrochen, aber so richtig überzeugen konnte ich mich noch nicht.
Ich hoffe einer mit mehr Ahnung als ich kann es mir richtig erklären.
Wäre nett!
Mit Zunge
fredi



Anmeldungsdatum: 25.09.2004
Beiträge: 2

Beitrag fredi Verfasst am: 27. Sep 2004 10:40    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Gast,

wie Galilei bewiesen hat, fallen 2 Körper unterschiedlicher Masse im luftleeren Raum gleich schnell. (Fast gleich schnell behaupte ich, aber das ist ein anderes Thema).
So wie ich das sehe, spielt die Massenträgheit in deinem Beispiel keine Rolle. Das Rad und das Auto fallen genau gleich schnell. Pro Sekunde, die du in der Luft bist, nimmt deine vertikale Anteil deiner Geschwindigkeit um 9.81m/s ab, und zwar unabhängig von der Masse.
Die zweite Frage müsstest du vielleicht etwas genauer formulieren, ich verstehe sie nicht ganz. Was soll z.B. die Formel mit dem Auftrieb? Ist übrigens der statische Auftrieb (afaik), der hier vernachlässigt werden kann.

Gruss
fredi
666schaf



Anmeldungsdatum: 24.09.2004
Beiträge: 1
Wohnort: Braunschweig

Beitrag 666schaf Verfasst am: 27. Sep 2004 13:02    Titel: Antworten mit Zitat

Hey Fredi,
muß es nich lauten, dass der vertikale Anteil der Geschwindigkeit um 9,81m/s zunimmt, da das Auto und der Reifen in einer Wurfbeweg(waagerechter) mit g=9,81m/s^2 in vertikaler Richtung beschleunigt werden, oder hab ich dich falsch verstanden.
Außerdem hast du recht, dass alles mit g=9,81m^2 im Vakuum gleich schnell fällt, aber bei einer waagerechten wurfähnlich Bewegung bewirkt doch eine größere Massenträheit, dass das Auto länger als der Reifen (bei gleicher Absprunggeschwindigkeit) bestrebt ist diese Absprunggeschwindigkeit bezubehalten (Träheit). Deshalb denke ich, dass das Rad, wäre es nicht mit dem Auto verbunden nicht so weit (horizontal gesehen) springen, wie das Auto.

_________________
Fragen können nur die, denen die Antworten schon auf der Zunge liegen.
fredi



Anmeldungsdatum: 25.09.2004
Beiträge: 2

Beitrag fredi Verfasst am: 27. Sep 2004 13:36    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Schaf (mangels genauer Bezeichnung rede ich dich so an ;-),

da das Auto in eine Richtung fliegt können wir die Geschwindigkeit als ein Vektor betrachten und daher in Vy(vertikal) und Vx(horizontal) zerteilen. Wir gehen davon aus, dass das Auto mit 20m/s waagrecht (d.h. Vy ist am Anfang 0) durch die Luft fliegt.
In diesem Fall ist nach einer Sekunde Flug Vy=-9.81m/s (ohne Berücksichtigung des Luftwiderstands). Vx ist nach wie vor 20m/s.
Vy ist nach einer Sekunde IMMER -9.81m/s unabhängig von der Masse oder der horizontalen Geschwindigkeit.
Ich hoffe das war verständlich.

Gruss
Frederic

P.S.: Ich bin im vorhergehenden Beitrag davon ausgegangen dass das Auto über eine Art Rampe fährt, d.h. Vy wäre am Anfang positiv und würde während des Falls in Richtung -unendlich streben.
Gast






Beitrag Gast Verfasst am: 27. Sep 2004 15:43    Titel: Antworten mit Zitat

Meine Meinung dazu:

Die Beschleunigung, die die Bestandteile des Wagens allein aufgrund der Schwerkraft
der Erde erfahren, ist für alle gleich. Allerdings wird ein Rad wahrscheinlich
im freien Fall weniger stark von der Luft gebremst als die Karosserie, so daß
deswegen eine Federaufhängung des Rades in der Karosserie mit Sicherheit
gespannt wird, bis Rad und Karosserie gleich schnell fallen. Die gespannte
Feder vermindert bei der Endgeschwindigkeit des fallenden Wagens die resultierende
Beschleunigung des Rades und vergrößert die der Karosserie, so daß für beide
die Summe der angreifenden Kräfte Null ist.

Gruß von Bruce.
Gast






Beitrag Gast Verfasst am: 28. Sep 2004 18:25    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank an alle die mich bei dem Problem unterstützt haben.
Vor allen der letzte Beitrag war sehr anschaulic herklärt.
Wie gesagt-DANKE!
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